JP2002031254A - ボールバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボディ内部の分解・洗浄をほとんど必要とし
ないボールバルブを提供する。 【解決手段】 大略ボール状の弁体部２４と、上下の軸
部２２，２３とを有するボール弁体２０と、ボール弁体
２０を脱装着可能な大きさで開口した開口部１３と、下
軸部２３を軸支する下軸受部１４と、少なくとも２つの
挿通穴１６とを有する略筒状のボディ１０と、開口部１
３を閉口するボディキャップ４０と、挿通穴１６に装着
されるとともに、挿通穴１６と同軸の貫通穴５２を備え
るシートリング５０と、貫通穴３８とを有するインサー
トスリーブ３０と、ボディ１０とボール弁体２０との間
で形成される空間１２に充填される、上下に２分割され
たスペーサ７０とを備え、上下のスペーサ７０は、互い
に実質的に同一の大略臼形状であって、半球状の凹部７
２と、側壁に配設された切欠７６ａ，７６ｂ，７６ｃ
と、底壁に配設された貫通軸穴７８とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールバルブに関
し、詳細には、ボール弁体の周りに存在する流体溜まり
部を無くしたボールバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に示すように、ボールバルブ１０１
は、一般に、ハンドル１６０を用いて大略ボール状の弁
体１２０をその弁軸の回りに回動させることによって流
路を開閉させ、流路を流れる流体を流通・遮断するもの
である。ボール弁体１２０の貫通弁穴１２８の周りに
は、貫通穴１３８を有するインサートスリーブ１３０に
取り付けられたシートリング１５０が配置されている。
したがって、貫通弁穴１２８と貫通穴１３８とによって
流路が形成されている。また、インサートスリーブ１３
０及びボディ１１０の各フランジを挟装するための連結
リング１８０が配設されている。特殊な工具を用いて連
結リング１８０を回動させると、インサートスリーブ１
３０のシートリング１５０がボール弁体１２０の貫通弁
穴１２８の周囲を押圧して、シートリング１５０がボー
ル弁体１２０に対して密着する。したがって、流体がボ
ールバルブ１０１の流路から漏れ出ることが防止され
る。

【０００３】ところで、ボールバルブ１０１において、
ボディ１１０の内壁面とボール弁体１２０の外周面との
間には、一定の空間、いわゆるチャンバー１７０が形成
されている。ボール弁体１２０の回動時に、貫通弁穴１
２８がチャンバー１７０と貫通穴１３８との間にまたが
ったときに、チャンバー１７０と貫通穴１３８とが一時
的に連通してしまう。その結果、流体がチャンバー１７
０内に流入して、流体がチャンバー１７０に溜まり、流
体溜まり部となってしまう。

【０００４】ボールバルブ１０１の流路には、液体、粉
体、スラリー等の様々な流体が流される。流体が腐食性
のものである場合には、錆が流体溜まり部１７０に発生
する。また、流体が粉体及びスラリーである場合には、
流体溜まり部１７０内に溜まったままになる。いずれの
場合も、ボール弁体１２０の回転トルクが徐々に大きく
なって開閉操作が重たくなる、不純物が混入する、ある
いは、特に食品を取り扱う場合には衛生的に好ましくな
い等の理由から、ボールバルブ１０１のボディ１１０の
内部を洗浄する必要がある。したがって、流体溜まり部
１７０を有するボールバルブ１０１においては、ボディ
１１０の内部を洗浄する前にボールバルブ１０１を一旦
完全に分解する必要があるが、ボディ１１０を完全に分
解することに手間がかかる、あるいはこれらの分解・洗
浄作業を頻繁に行なう必要がある等の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
解決すべき技術的課題は、ボディ内部の分解・洗浄をほ
とんど必要としないボールバルブを提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段・作用・効果】上記課題を
解決するために、本発明に係るボールバルブは、ボール
弁体をその弁軸の回りに回動させて流路を開閉するボー
ルバルブであって、流路を形成する弁穴を備えた大略ボ
ール状の弁体部と、流路に対する上下の直交方向に延在
する上下の軸部とを有するボール弁体と、その上部にお
いて上記ボール弁体を脱装着可能な大きさで開口した開
口部と、下軸部を軸支する下軸受部と、流路方向に延在
する少なくとも２つの挿通穴とを有する略筒状のボディ
と、開口部を閉口するボディキャップと、ボール弁体側
の挿通穴に装着されるとともに、挿通穴と同軸の貫通穴
を備えるシートリングと、流路を形成する貫通穴とを有
するインサートスリーブと、ボディとボール弁体との間
で形成される空間に充填される、上下に２分割されたス
ペーサとを備え、上下のスペーサは、互いに実質的に同
一の大略臼形状であって、弁体部を受け入れる半球状の
凹部と、流路に対応する側壁部分が切り欠かれた切欠
と、下軸部と嵌合すべく底壁に配設された貫通軸穴とを
備えてなることを特徴とする。

【０００７】上記構成のボールバルブによれば、ボール
状の弁体部と相補的な形状をした上下に２分割されたス
ペーサが、ボディの内壁面とボール弁体の外周面との間
で形成される空間に充填されて、流体溜まり部の形成さ
れることがない。ボール弁体を操作すると、ボール弁体
は、これらのスペーサの凹状球面に摺接しながら回転
し、ボール弁体の弁穴とシートリングの貫通穴とが合致
すると開状態となり、それ以外の場所では弁穴がスペー
サによって必ず閉塞された閉状態となる。したがって、
流体が流路以外の所に浸入することが防止される。ま
た、上下のスペーサが互いに実質的に同一形状であるの
で、異なった形状をした上下のスペーサを別々に製造す
る場合と比較して、製造コストを低減することができ
る。

【０００８】好ましくは、ボディ及びインサートスリー
ブのそれぞれに設けられた各フランジを連結するための
連結リングをさらに備え、該連結リングの外周面には径
方向に延在するアームを配設する。

【０００９】このような構成によれば、使用者は、特別
な工具を用いることなく、使用者自身の手で連結リング
のアームで船の舵輪を回すように連結リングを回動させ
ることによって、ボディ及びインサートスリーブのそれ
ぞれに設けられた各フランジを連結又は分離させること
ができる。

【００１０】好ましくは、下軸受部に対して軸方向に連
通したドレンをさらに設ける。

【００１１】上述したように、ボールバルブのボディ内
においては流路以外の所がスペーサによって閉塞されて
いるので、流体が流路以外の所に浸入することが防止さ
れる。しかしながら、万が一の場合、例えば、微粒粉体
を含んだ流体を使用した場合、あるいは長期間にわたっ
て使用した場合には、流体が流路以外の所に浸入するこ
とも予想される。このことを防止するために、下軸受部
に対して軸方向に連通したドレンをさらに設けることが
できる。このような構成によれば、弁体部を閉状態にす
るとともにドレンを開状態にして、洗浄するための洗浄
液（例えば、水）を流すと、ボール弁体、シートリング
及びスペーサ等の隙間に溜まった流体をドレンから洗い
流すことができる。したがって、ボールバルブを完全に
分解することなく、ボールバルブ内を簡単に洗浄するこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態に係
る３方ボールバルブ１について、図２及び３を参照して
詳細に説明する。

【００１３】図２は、ボール弁体２０をその弁軸２２，
２３の回りに回動させて３方の流路を切換える３方ボー
ルバルブ１の一部分を破断した縦断面図である。図３
は、図２の３方ボールバルブ１に使用されるスペーサ７
０の斜視図である。

【００１４】図２において、１０はボディ、２０はボデ
ィ１０内に回転自在に収納されたボール弁体、３０はボ
ディ１０の側壁から挿嵌されるインサートスリーブ、４
０はボディ１０の上部から挿嵌されるボディキャップ、
７０はボディ１０とボール弁体２０との間の空間に充填
されるスペーサである。

【００１５】ボディ１０は、大略円筒形状をしており、
その上部にはボール弁体２０及びスペーサ７０を取り出
し可能な大きさに開口した開口部１３が形成されてい
る。ボディキャップ４０は、開口部１３を閉止するよう
に寸法構成されており、その中央部には、軸方向に延在
する貫通した軸穴が形成されている。ボディ１０とボデ
ィキャップ４０とは、クランプ部材９０の蝶ナット９４
を締め付けることにより一体化されており、上下のスペ
ーサ７０の面圧により流体の漏出が防止されている。

【００１６】ボディ１０の側壁には、一直線に並ぶ２つ
の継手部１５が左右に配置されるとともに、２つの継手
部１５との直交方向に延在する１つの継手部（不図示）
が配置されている。そして、各継手部には挿通穴１６及
びフランジが形成されている。

【００１７】ボディ１０の底部には、ボール弁体２０の
下軸部２３を受ける下軸受部１４と、下軸受部１４に連
通したドレン１８とが設けられている。ドレン１８のド
レン穴にはドレンピース８８が装填されている。ドレン
穴にドレンピース８８を装填した状態でドレンキャップ
８６を締め付けることによりドレン１８を閉止する。

【００１８】ボール弁体２０は、ボディキャップ４０の
軸穴で軸支される上軸部２２と、略ボール状の弁体部２
４と、下軸受部１４で軸支される下軸部２３とからな
る。

【００１９】上軸部２２の上部には、ハンドル６０の先
端に形成された係止凹部に嵌入するための係止突起が、
軸方向に延在している。それとともに、係止突起の頂部
には、軸方向に延在する螺合穴が形成されている。した
がって、ハンドル６０は、その係止凹部を上軸部２２の
係止突起に嵌入させた状態で、蝶ネジ６４を螺合穴に対
して螺合させることにより、ボール弁体２０の上軸部２
２に対して固定されている。ハンドル６０を回動させる
と、ボール弁体２０が連動して回動し、弁体部２４が所
定の開閉位置に位置決めされる。そして、弁体部２４の
内部には、左右のインサートスリーブ３０の貫通穴３８
とそれぞれ連通する貫通弁穴２８と、貫通弁穴２８との
直交に延在する１つの弁穴２９とが形成されている。し
たがって、貫通弁穴２８及び弁穴２９が、対応する貫通
穴３８のそれぞれに対して連通することによって、一連
の流路が形成される。また、下軸部２３には、軸方向に
延在して下端に至る排水溝（不図示）が複数個形成され
ている。この排水溝は、ボディ１０の下軸受部１４及び
ドレン１８のドレン穴に通じている。

【００２０】ボディ１０の各継手部の挿通穴１６には、
インサートスリーブ３０が挿嵌されている。インサート
スリーブ３０は、ボディ１０のフランジに接続するため
のフランジを備え、その内部には流路を形成する貫通穴
３８が形成されている。インサートスリーブ３０の弁体
部２４側の端部には、シートリング５０が挿嵌されて固
着されている。すなわち、シートリング５０は、インサ
ートスリーブ３０に対して一体化されている。シートリ
ング５０は、４フッ化エチレン系樹脂等の潤滑性の優れ
た樹脂材料からなり、弁体部２４の貫通弁穴２８及び弁
穴２９を覆うとともに、弁体部２４の球面を受け入れる
ように寸法構成されている。シートリング５０の内部に
は流路を形成する貫通穴５２が形成されている。

【００２１】ボディ１０内において、ボディ１０の内壁
面と、ボール弁体２０の外周面と、シートリング５０の
外周面とで囲まれた空間、すなわちチャンバー１２が上
下に形成されている。上下の各チャンバー１２は互いに
大略同じ形状をしている。上下のチャンバー１２内を充
填するように、上下のスペーサ７０が配設されている。

【００２２】上下のスペーサ７０は、図３に示すよう
に、互いに実質的に同一の大略臼形状をしている。した
がって、異なった形状をした上下のスペーサ７０を別々
に製造する場合と比較して、製造コストを低減すること
ができる。上下のスペーサ７０は、弁体部２４と相補的
な形状、すなわち弁体部２４の半球部を受け入れる半球
状の凹部７２と、流路に対応する側壁部分に配設される
とともに半円状に切り欠かれた３つの切欠７６ａ，７６
ｂ，７６ｃと、下軸部２３と嵌合するように底壁に設け
られた貫通軸穴７８とを備えている。上下のスペーサ７
０は、互いに分割面７４で当接するとともに、弁体部２
４の全体を覆うように配設される。上下のスペーサ７０
は、耐熱性、耐酸性、耐アルカリ性及び潤滑性の優れた
樹脂系材料からなる。したがって、ボール弁体２０は軽
い力で回動するので、スムーズな開閉動作が可能とな
る。

【００２３】ボディ１０のフランジと、インサートスリ
ーブ３０のフランジとは、連結リング８０を介して連結
されている。連結リング８０の外周面には、径方向に延
在する複数の円柱状アーム８２が等配されている。円柱
状アーム８２を船の舵輪を回すように連結リング８０を
回動させると、シートリング５０の球状凹部７２が弁体
部２４の球面に押し付けられるので、両者が十分に密着
する。すなわち、弁体部２４とシートリング５０との間
での十分なシール性が得られる。

【００２４】したがって、ハンドル６０を用いてボール
弁体２０を回転操作すると、ボール弁体２０は、上下の
スペーサ７０の凹状球面７２に摺接しながら回転し、ボ
ール弁体２０の弁穴２８，２９とシートリング５０の貫
通穴５２とが合致すると開状態となり、それ以外の場所
では弁穴２８，２９がスペーサ７０によって閉塞されて
閉状態となって流体が流出することがない。すなわち、
チャンバー１２がスペーサ７０で充填されて流体溜まり
部が無くなっているとともに、弁体部２４とシートリン
グ５０とが密着しているので、流体が溜まることが防止
される。

【００２５】なお、ボディ１０とボディキャップ４０と
の間、継手部１５とインサートスリーブ３０との間、及
び、ボール弁体２０の上軸部２２とボディキャップ４０
との間は、それぞれ、Оリング９６を介してシールされ
ている。

【００２６】次に、図２に示す３方ボールバルブ１の取
扱い方法について説明する。

【００２７】チャンバー１２が、スペーサ７０で充填さ
れているために、通常の使用状態では、流体が隙間に溜
まることがないものの、万が一、隙間に流体が溜まった
ときには、以下のような手順に従って３方ボールバルブ
１を分解して洗浄する。

【００２８】上軸部２２に螺合している蝶ネジ６４を緩
めて取り外し、上軸部２２に固定されているハンドル６
０を上軸部２２の係止突起から抜き取る。クランプ部材
９０の蝶ナット９４を緩めて取り外し、ボディ１０に装
着されていたボディキャップ４０を軸方向に取り外す。
次に、連結リング８０のアーム８２で船の舵輪を回すよ
うに連結リング８０を回動させると、連結リング８０が
外れる。すなわち、特別な工具を用いることなく、操作
者は連結リング８０を簡単に取り外すことができる。ボ
ディ１０の継手部１５からインサートスリーブ３０を抜
き取ると、弁体部２４とシートリング５０との間の係合
が解除されて、ボール弁体２０がフリーとなる。３方ボ
ールバルブの場合、継手部１５が３つあるので、連結リ
ング８０の取外作業及びインサートスリーブ３０の抜取
作業を３回繰り返す。その結果、ボール弁体２０及び上
下のスペーサ７０はボディ１０の上部にある開口部１３
から抜き取ることが可能となる。ドレンキャップ８６を
緩めてドレン１８から取り外したあと、ドレン１８に装
填されたドレンピース８８を取り外す。そして、ボディ
１０の内部を水等の洗浄液で洗浄する。

【００２９】なお、３方ボールバルブ１の組立ては、上
述した分解方法と逆の手順で行なう。

【００３０】また、万が一の場合、例えば、微粒粉体を
含んだ流体を使用した場合、あるいは長期間にわたって
使用した場合等には、流体がボディ１０内の隙間に浸入
することも起こるかもしれない。この場合、弁体部２４
を閉状態にするとともにドレン１８を開状態にして、洗
浄するための洗浄液（例えば、水）を流路から流すと、
ボール弁体２０、シートリング５０及びスペーサ７０等
の隙間に溜まった流体を排水溝を通じてドレン１８から
洗い流すことができる。したがって、ボールバルブ１を
完全に分解することなく、ボールバルブ１の内部を簡単
に洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の３方ボールバルブの一部分を破断した
縦断面図である。

【図２】 本発明の一実施形態に係る３方ボールバルブ
の一部分を破断した縦断面図である。

【図３】 図２の３方ボールバルブに使用されるスペー
サの斜視図である。

【符号の説明】

１ ３方ボールバルブ １０ ボディ １２ チャンバー １３ 開口部 １４ 下軸受部 １５ 継手部 １６ 挿通穴 １８ ドレン ２０ ボール弁体 ２２ 上軸部（弁軸） ２３ 下軸部（弁軸） ２４ 弁体部 ２８ 貫通弁穴（流路） ２９ 弁穴（流路） ３０ インサートスリーブ ３８ 貫通穴（流路） ４０ ボディキャップ ５０ シートリング ５２ 貫通穴 ６０ ハンドル ６４ 蝶ネジ ７０ スペーサ ７２ 凹部 ７４ 分割面 ７６ａ，７６ｂ，７６ｃ 切欠 ７８ 貫通軸穴 ８０ 連結リング ８２ アーム ８６ ドレンキャップ ８８ ドレンピース ９０ クランプ部材 ９４ 蝶ナット ９６ Оリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボール弁体（２０）をその弁軸（２２，
   ２３）の回りに回動させて流路を開閉するボールバルブ
   （１）であって、 流路を形成する弁穴（２８，２９）を備えた大略ボール
   状の弁体部（２４）と、流路に対する上下の直交方向に
   延在する上下の軸部（２２，２３）とを有するボール弁
   体（２０）と、 その上部において上記ボール弁体（２０）を脱装着可能
   な大きさで開口した開口部（１３）と、下軸部（２３）
   を軸支する下軸受部（１４）と、流路方向に延在する少
   なくとも２つの挿通穴（１６）とを有する略筒状のボデ
   ィ（１０）と、 上記開口部（１３）を閉口するボディキャップ（４０）
   と、 ボール弁体側の上記挿通穴（１６）に装着されるととも
   に、挿通穴（１６）と同軸の貫通穴（５２）を備えるシ
   ートリング（５０）と、流路を形成する貫通穴（３８）
   とを有するインサートスリーブ（３０）と、 上記ボディ（１０）とボール弁体（２０）との間で形成
   される空間（１２）に充填される、上下に２分割された
   スペーサ（７０）とを備え、 上記上下のスペーサ（７０）は、互いに実質的に同一の
   大略臼形状であって、上記弁体部（２４）を受け入れる
   半球状の凹部（７２）と、流路に対応する側壁部分が切
   り欠かれた切欠（７６ａ，７６ｂ，７６ｃ）と、上記下
   軸部（２３）と嵌合すべく底壁に配設された貫通軸穴
   （７８）とを備えてなることを特徴とするボールバル
   ブ。
2. 【請求項２】 上記ボディ（１０）及びインサートスリ
   ーブ（３０）のそれぞれに設けられた各フランジを連結
   するための連結リング（８０）をさらに備え、該連結リ
   ング（８０）の外周面には径方向に延在するアーム（８
   ２）を配設したことを特徴とする請求項１記載のボール
   バルブ。
3. 【請求項３】 上記下軸受部（１４）に対して軸方向に
   連通したドレン（１８）をさらに設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のボールバルブ。